CN105152038B - 塔式起重机定位装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种塔式起重机定位装置及方法,通过吊钩监测单元获取吊钩的位置信息,所述第一目标监测单元获取被吊物体的位置信息;进一步通过驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置,从而实现塔式起重机的快速定位,提高了塔式起重机的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及建筑起重机械信号检测与控制领域,尤其涉及一种塔式起重机定位装置及方法。
背景技术
塔式起重机是建筑施工尤其是高层建筑施工中必不可少的吊运机械设备。塔式起重机一般采用高空作业,即操作人员一般处在高空的操作室内对需要吊运的物体进行吊运操作,由于一般距离地面较远,在吊运物体尤其是将吊钩钩住被吊物体时往往需要地面指挥人员进行指挥配合才能完成。
塔式起重机操作员与地面指挥员之间主要采用旗语或者手势进行联络,这种联络方式存在信息交流不直接、劳动强度大等弊端;随着技术的进步,目前塔式起重机已基本改为采用对讲机进行联络,这种方式虽较旗语或者手势方便了不少,但在施工环境嘈杂、噪声较大等场合,也存在信息交流不畅等问题,因而降低了塔式起重机的工作效率。
发明内容
本发明提供一种提高塔式起重机工作效率的塔式起重机定位装置及方法。
本发明的第一个方面是提供一种塔式起重机定位装置,包括:驾驶室单元、吊钩监测单元和第一目标监测单元;
所述吊钩监测单元,用于获取吊钩的位置信息;
所述第一目标监测单元,用于获取被吊物体的位置信息;
所述驾驶室单元,用于根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
结合第一个方面,在第一种可能的实现方式中,还包括:第二目标监测单元,用于获取所述被吊物体的目标位置信息;
所述驾驶室单元,还用于在所述吊钩与所述被吊物体固接后,根据所述被吊物体的目标位置信将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置。
结合第一个方面或第一个方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述驾驶室单元包括:第一微控制器、第一无线通讯模块、操作面板和第一直流稳压电源;所述第一微控制器分别与所述第一无线通讯模块以及所述操作面板相连;
所述吊钩监测单元包括:第二微控制器、第一定位模块、第二无线通讯模块和第二直流稳压电源;所述第二微控制器分别与所述第一定位模块和所述第二无线通讯模块相连;
所述第一目标监测单元包括:第三微控制器、第二定位模块、第三无线通讯模块和第三直流稳压电源;所述第三微控制器分别与第二定位模块以及所述第三无线通讯模块相连。
结合第一个方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述第二目标监测单元包括:第四微控制器、第三定位模块、第四无线通讯模块和第四直流稳压电源;所述第四微控制器分别与第三定位模块以及所述第四无线通讯模块相连。
结合第一个方面的第一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述第三定位模块,用于获取所述被吊物体的目标位置信息;
所述第四无线通讯模块,用于将所述被吊物体的目标位置信息发送给所述第一无线通讯模块。
结合第一个方面的第二种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述第一定位模块,用于获取所述吊钩的位置信息;
所述第二无线通讯模块,用于将所述吊钩的位置信息发送给所述第一无线通讯模块;
所述第二定位模块,用于获取所述被吊物体的位置信息;
所述第三无线通讯模块,用于将所述被吊物体的位置信息发送给所述第一无线通讯模块;
所述第一微控制器,用于根据所述第一无线通讯模块获取的所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
结合第一个方面的第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述第一无线通讯模块,还用于在所述第一微控制器确认所述被吊物体的位置信息有效后,向所述第三无线通讯模块发送响应信息。
结合第一个方面或第一个方面的上述任意一种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,所述操作面板,包括:模式选择开关、塔机控制器和触摸式液晶显示屏;
其中,所述模式选择开关与所述第一微控制器相连,所述模式选择开关,用于选择塔式起重机工作在自动模式或者手动模式;
所述塔机控制器与所述第一微控制器相连,所述塔机控制器,用于对塔式起重机的工作状态进行控制,所述工作状态包括吊钩的垂直升降控制、小车幅度控制和大臂回转控制;
所述触摸式液晶显示屏与所述第一微控制器相连,所述触摸式液晶显示屏用于显示塔式起重机正常工作所需控制参数及显示相关状态信息;
结合第一个方面的第六种可能的实现方式或第一个方面的第七种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,所述第一目标监测单元,还包括:目标定位键、定位完成键和反馈指示灯;
其中,所述目标定位键与所述第三微控制器相连;所述目标定位键,用于启动所述第二定位模块对所述被吊物体的位置信息的检测;
所述定位完成键与所述第三微控制器相连;所述定位完成键,用于触发所述第三无线通讯模块向所述第一无线通讯模块发送地面吊装准备工作已就绪的信息;
所述反馈指示灯与所述第三微控制器相连,所述反馈指示灯,用于当按下所述目标定位键或所述定位完成键时,显示第一状态指示;所述第一状态指示表示所述第三无线通讯模块正向所述第一无线通讯模块发送数据信息;当所述第三无线通讯模块接收到所述第一无线通讯模块发送的所述响应信息时,显示第二状态指示;所述第二状态指示表示所述被吊物体的位置信息有效;当所述被吊物体的位置信息无效时,显示第三状态指示;所述第三状态指示表示所述被吊物体的位置信息无效;当所述第三无线通讯模块接收所述第四无线通讯模块发送的请求消息时,显示第四状态指示;所述第四状态指示表示能够将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置。
结合第一个方面的上述任意一种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,所述吊钩的位置信息包含所述吊钩的经纬度和海拔高度数据;所述被吊物体的位置信息包含所述被吊物体的经纬度和海拔高度数据;所述被吊物体的目标位置信息包含所述被吊物体的目标位置的经纬度和海拔高度数据。
本发明的第二个方面是提供一种塔式起重机定位方法,所述方法应用于塔式起重机上,所述塔式起重机包括:驾驶室单元、吊钩监测单元和第一目标监测单元;其中,所述驾驶室单元设置于所述塔式起重机的驾驶室单元内;所述吊钩监测单元设置于所述吊钩上;所述第一目标监测单元设置于被吊物体上;所述方法,包括:
所述吊钩监测单元获取吊钩的位置信息;
所述第一目标监测单元获取被吊物体的位置信息;
所述驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
结合第二个方面,在第一种可能的实现方式中,所述塔式起重机,还包括:第二目标监测单元;
在所述驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置之后,还包括:
所述第二目标监测单元获取所述被吊物体的目标位置信息;
所述驾驶室单元在所述吊钩与所述被吊物体固接后,根据所述被吊物体的目标位置信息将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置。
结合第二个方面或第二个方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,还包括:所述驾驶室单元在确认所述被吊物体的位置信息有效后,向所述第一目标监测单元发送响应信息。
结合第二个方面或第二个方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,在所述吊钩监测单元获取吊钩的位置信息之前,包括:
所述驾驶室单元获取所述驾驶室单元的位置信息;
所述驾驶室单元控制所述吊钩监测单元移动至所述塔式起重机的大臂的限位位置获取所述塔式起重机的大臂的限位位置的位置信息;
所述驾驶室单元根据所述驾驶室单元的位置信息和所述塔式起重机的大臂的限位位置的位置信息确定所述吊钩的活动范围信息;
所述驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置,包括:
所述驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息、所述被吊物体的位置信息和所述吊钩的活动范围信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
结合第二个方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,在所述驾驶室单元在所述吊钩与所述被吊物体固接后,根据所述被吊物体的目标位置信息将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置之前,还包括:
所述驾驶室单元接收所述第一目标监测单元发送的定位完成消息;
所述驾驶室单元在所述吊钩与所述被吊物体固接后,根据所述被吊物体的目标位置信息将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置,包括:
所述驾驶室单元控制所述吊钩升起至最高位置;
所述驾驶室单元根据所述吊钩的活动范围信息转动所述塔式起重机的大臂,将所述吊钩移动至所述被吊物体的目标位置的正上方;
所述驾驶室单元将所述吊钩定位至所述被吊物体的目标位置。
本发明实施例提供的塔式起重机定位装置及方法,通过吊钩监测单元获取吊钩的位置信息,所述第一目标监测单元获取被吊物体的位置信息;进一步通过驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置,从而实现塔式起重机的快速定位,提高了塔式起重机的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种塔式起重机的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位装置的部署示意图;
图4为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位装置的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位装置的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位装置的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种驾驶室单元的触摸式液晶显示屏界示意面图;
图9为本发明实施例提供的一种模式选择开关结构示意图;
图10为本发明实施例提供的一种第一微控制器及其外围电路图;
图11为本发明实施例提供的一种第二微控制器、第三微控制器及其外围电路图;
图12为本发明实施例提供的一种第一直流稳压电源电路图;
图13为本发明实施例提供的一种第二直流稳压电源和第三直流稳压电源电路图;
图14为本发明实施例提供的一种按键驱动电路电路图;
图15为本发明实施例提供的一种无线通讯模块电路图;
图16为本发明实施例提供的一种定位模块电路图;
图17为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位方法的流程示意图;
图18为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位方法的流程示意图;
图19为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位方法的流程示意图;
图20和21为本发明实施例提供的另一种塔式起重机的结构示意图;
图22为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位方法的示意图;
图23为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位方法的示意图。
具体实施方式
图1为本发明实施例提供的一种塔式起重机的结构示意图,参照图1,该塔式起重机包括:驾驶室1、机架2、大臂3、小车4、吊钩5;
图2为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位装置的结构示意图,参照图2,该塔式起重机设置有本发明实施例提供的塔式起重机定位装置,该塔式起重机定位装置,包括:驾驶室单元10、吊钩监测单元11和第一目标监测单元12;
其中,驾驶室单元10设置于驾驶室内;所述吊钩监测单元11设置于吊钩上;所述第一目标监测单元12设置于被吊物体上。
所述吊钩监测单元11,用于获取吊钩的位置信息;
所述第一目标监测单元12,用于获取被吊物体的位置信息;
所述驾驶室单元10,用于根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
本发明实施例提供的塔式起重机定位装置,通过吊钩监测单元获取吊钩的位置信息,所述第一目标监测单元获取被吊物体的位置信息;进一步通过驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置,从而实现塔式起重机的快速定位,提高了塔式起重机的工作效率。
优选的,在将吊钩与被吊物体固接之后,可以增设一个第二目标监测单元13,并将该第二目标监测单元13设置于被吊物体的目标位置上。具体的,图3为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位装置的部署示意图,参照图3,该第二目标监测单元13,用于获取所述被吊物体的目标位置信息;
所述驾驶室单元10,还用于在所述吊钩与所述被吊物体固接后,根据所述被吊物体的目标位置信息将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置。
可选的,为了实现上述实施例的方案,下文给出了驾驶室单元10、吊钩监测单元11、第一目标监测单元12以及第二目标监测单元13可行的实现方式。
图4为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位装置的结构示意图,参照图4,所述驾驶室单元10包括:第一微控制器10-1、第一无线通讯模块10-2、操作面板10-3和第一直流稳压电源10-4;所述第一微控制器10-1分别与所述第一无线通讯模块10-2以及所述操作面板10-3相连;
所述吊钩监测单元11包括:第二微控制器11-1、第一定位模块11-2、第二无线通讯模块11-3和第二直流稳压电源11-4;所述第二微控制器11-1分别与第一定位模块11-2和所述第二无线通讯模块11-3相连;
所述第一目标监测单元12包括:第三微控制器12-1、第二定位模块12-2、第三无线通讯模块12-3和第三直流稳压电源12-4;所述第三微控制器12-1分别与第二定位模块12-2以及所述第三无线通讯模块12-3相连。
在图4的基础上,图5为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位装置的结构示意图,参照图5,所述第二目标监测单元13包括:第四微控制器13-1、第三定位模块13-2、第四无线通讯模块13-3和第四直流稳压电源13-4;所述第四微控制器13-1分别与第三定位模块13-2以及所述第四无线通讯模块13-3相连。
具体的,所述第三定位模块13-2,用于获取所述被吊物体的目标位置信息;
所述第四无线通讯模块13-3,用于将所述被吊物体的目标位置信息发送给所述第一无线通讯模块10-2。
具体的,所述第一定位模块11-2,用于获取所述吊钩的位置信息;
所述第二无线通讯模块11-3,用于将所述吊钩的位置信息发送给所述第一无线通讯模块10-2;
所述第二定位模块12-2,用于获取所述被吊物体的位置信息;
所述第三无线通讯模块12-3,用于将所述被吊物体的位置信息发送给所述第一无线通讯模块10-2;
所述第一微控制器10-1,用于根据所述第一无线通讯模块10-2获取的所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
具体的,所述第一无线通讯模块10-2,还用于在所述第一微控制器10-1确认所述被吊物体的位置信息有效后,向所述第三无线通讯模块12-3发送响应信息。
可选的,在图4的基础上,图6为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位装置的结构示意图,参照图6,所述操作面板10-3,包括:模式选择开关10-3a、塔机控制器10-3b和触摸式液晶显示屏10-3c;
其中,所述模式选择开关10-3a与所述第一微控制器10-1相连,所述模式选择开关10-3a,用于选择塔式起重机工作在自动模式或者手动模式;
所述塔机控制器10-3b与所述第一微控制器10-1相连,所述塔机控制器10-3b,用于对塔式起重机的工作状态进行控制,所述工作状态包括吊钩的垂直升降控制、小车幅度控制和大臂回转控制;
所述触摸式液晶显示屏10-3c与所述第一微控制器10-1相连,所述触摸式液晶显示屏10-3c用于显示塔式起重机正常工作所需控制参数及显示相关状态信息;
在图4的基础上,图7为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位装置的结构示意图,参照图7,所述第一目标监测单元12,还包括:目标定位键12-5、定位完成键12-6和反馈指示灯12-7;
其中,所述目标定位键12-5与所述第三微控制器12-1相连;所述目标定位键12-5,用于启动所述第二定位模块12-2对所述被吊物体的目标位置信息的检测;
所述定位完成键12-6与所述第三微控制器12-1相连;所述定位完成键12-6,用于触发所述第三无线通讯模块12-3向所述第一无线通讯模块10-2发送地面吊装准备工作已就绪的信息;
所述反馈指示灯12-7与所述第三微控制器12-1相连,所述反馈指示灯12-7,用于当按下所述目标定位键12-5或所述定位完成键12-6时,显示第一状态指示;所述第一状态指示表示所述第三无线通讯模块12-3正向所述第一无线通讯模块10-2发送数据信息;当所述第三无线通讯模块12-3接收到所述第一无线通讯模块10-2发送的所述响应信息时,显示第二状态指示;所述第二状态指示表示所述被吊物体的位置信息有效;当所述被吊物体的位置信息无效时,显示第三状态指示;所述第三状态指示表示所述被吊物体的位置信息无效;当所述第三无线通讯模块12-3接收所述第四无线通讯模块13-3发送的请求消息时,显示第四状态指示;所述第四状态指示表示能够将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置。
需要说明的是,图6和图7还可以基于图5实现,本发明实施例对于上述结构不予限定。
可选的,所述吊钩的位置信息包含所述吊钩的经纬度和海拔高度数据;所述被吊物体的位置信息包含所述被吊物体的经纬度和海拔高度数据;所述被吊物体的目标位置信息包含所述被吊物体的目标位置的经纬度和海拔高度数据。
下面通过具体实施例对本文上述实施例进行说明。
参照图6及图7所示,本发明包括驾驶室单元10、吊钩监测单元11和第一目标监测单元12,其中驾驶室单元10包括第一微控制器10-1、第一无线通讯模块10-2、模式选择开关10-3a、塔机控制器10-3b、触摸式液晶显示屏10-3c和第一直流稳压电源10-4;吊钩监测单元11包括第二微控制器11-1、第一定位模块11-2、第二无线通讯模块11-3和第二直流稳压电源11-4;第一目标监测单元12包括微第三微控制器12-1、第二定位模块12-2、目标定位键12-5、定位完成键12-6、反馈指示灯12-7、第三无线通讯模块12-3和第三直流稳压电源12-4。
所述驾驶室单元10和第一目标监测单元12之间为双向通信,驾驶室单元10与吊钩监测单元11之间为单向通信。即第一目标监测单元12将第二定位模块12-2检测到的位置信息发送给驾驶室单元10,同时驾驶室单元10在接收到第一目标监测单元12的位置信息后,会向第一目标监测单元12反馈一个确认信息,表示其位置信息已收到;而吊钩监测单元11只将第一定位模块11-2检测到的位置信息实时发送给驾驶室单元10,而驾驶室单元10不给其发送相应的反馈信息。在实际应用时,第一目标监测单元12置于所需吊运的目标物体处,吊钩监测单元11固定于吊钩上方位置,因此第一目标监测单元12的坐标与目标物体的坐标是一致的,吊钩监测单元11的坐标与塔式起重机吊钩的坐标是一致的。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述第一无线通讯模块10-2与第一微控制器10-1相连,所述第一无线通讯模块10-2用于接收来自于第一目标监测单元12和吊钩监测单元11发送的数据信息,同时将反馈信息发送给第一目标监测单元12。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述模式选择开关10-3a与第一微控制器10-1相连,所述模式选择开关10-3a用于选择塔式起重机的工作模式是自动模式还是手动模式,在开机后的默认状况为手动模式。处于自动模式下运行的塔式起重机,可通过该选择开关使其转换为手动模式,此时塔式起重机将立即停止自动模式运行并保持各部分位置不变,之后塔式起重机可按手动模式继续运行;而如果塔式起重机处于手动模式下运行,则不能通过该选择开关使其转换为自动模式,选择自动模式须在初始状态下进行。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述塔机控制器10-3b与第一微控制器10-1相连,所述塔机控制器10-3b用于对塔式起重机的工作状态进行控制,包括吊钩的垂直升降控制、小车幅度控制和大臂回转控制等。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述触摸式液晶显示屏10-3c与第一微控制器10-1相连,所述触摸式液晶显示屏10-3c用于设置塔式起重机正常工作所需控制参数及显示相关状态信息。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述第一定位模块11-2与第二微控制器11-1相连,所述第一定位模块11-2用于实时检测塔式起重机吊钩所处位置的经纬度和海拔高度数据信息。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述第二无线通讯模块11-3与第二微控制器11-1相连,所述第二无线通讯模块11-3用于将第一定位模块11-2所检测的吊钩位置信息实时发送给驾驶室单元10。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述第二定位模块12-2与第三微控制器12-1相连,所述第二定位模块12-2用于实时检测第一目标监测单元12所处位置的经纬度与海拔高度数据信息。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述目标定位键12-5与第三微控制器12-1相连,该键用于启动(每按一次启动一次)第二定位模块12-2对第一目标监测单元12所处位置的经纬度和海拔高度数据的检测,并将所检测的数据信息发送给驾驶室单元10。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述定位完成键12-6与第三微控制器12-1相连,该键用于向驾驶室单元10发送地面吊装准备工作已就绪的信息,以提示驾驶员可以进行起吊操作。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述反馈指示灯12-7与第三微控制器12-1相连,该反馈指示灯12-7为三色LED灯,三种颜色分别表示三种不同的运行状态。即当按下目标定位键12-5或定位完成键12-6时,为红色,表示第一目标监测单元12正向驾驶室单元10发送数据信息;之后驾驶室单元10将对该数据信息进行处理,若判断该数据为有效数据时,则驾驶室单元10将向第一目标监测单元12发送一个数据有效的反馈信号,此时该反馈指示灯12-7为绿色;若数据无效,则该反馈指示灯12-7将以一定频率按三色循环闪烁;而如果该目标监测单元接收到另一个目标监测单元发送的定位完成信息时,该反馈指示灯12-7为黄色,表示所吊运的物体已由另一地点做好吊运准备,即将吊运到该目标监测单元所在的位置(即吊运目的地)来,要求该目标监测单元及时按下目标定位键12-5以发送其位置信息给驾驶室单元10,以便给吊运物体到该目的地来提供其位置信息。如果在一段时间内该目标监测单元没有接收到任何信息,则该反馈指示灯12-7自动熄灭。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述第三无线通讯模块12-3与第三微控制器12-1相连,所述第三无线通讯模块12-3用于向驾驶室单元10发送该第一目标监测单元12的位置信息及起吊准备工作已就绪的信息,或接收驾驶室单元10发送的相应反馈信息,以及向另一目标监测单元发送或接收有关起吊准备工作就绪的信息。
所述的一种塔式起重机定位装置及方法中,所述第一直流稳压电源10-4、第二直流稳压电源11-4和第三直流稳压电源12-4分别为驾驶室单元10、吊钩监测单元11和第一目标监测单元12提供工作电源。
图8为本发明实施例提供的一种驾驶室单元的触摸式液晶显示屏界面示意图,参照图8,该界面用于驾驶室单元进行坐标参数校正及显示相关数据信息,其中,10-3c-1表示被吊物体的位置数据,也即第一目标监测单元所处位置的经度、纬度、海拔高度及距离,其中前3项数据由第二定位模块12-2检测得到,最后一项数据“距离”指第一目标监测单元到驾驶室单元间的水平直线距离,该距离由第一目标监测单元的经、纬度坐标和驾驶室单元的经、纬度坐标计算得到。10-3c-2表示吊钩位置数据,也即吊钩监测单元所处位置的经度、纬度、海拔高度及距离,与10-3c-1类似,其中前3项数据由第一定位模块11-2检测得到,最后一项数据“距离”指吊钩监测单元到驾驶室单元间的水平直线距离,该距离同样由吊钩监测单元的经、纬度坐标和驾驶室单元的经、纬度坐标计算得到。10-3c-3表示两个工作状态指示灯,其中,指示灯1用于指示与第一目标监测单元间的工作联系,当该灯为绿灯时,表示接收到第一目标监测单元发送的位置信息,要求根据该位置信息将吊钩移动到第一目标监测单元处;而该灯为红灯时,表示接收到第一目标监测单元发出的吊运准备工作已就绪的信息,指示驾驶员可以开始吊运目标物体;如果在一段时间内没有收到第一目标监测单元发出的任何信息,则系统进入待机状态,该灯显示为黄色。指示灯2用于指示第一目标监测单元发送的数据是否有效,如果由第一目标监测单元发送的经纬度数据计算出的第一目标监测单元与驾驶室单元间的水平直线距离处在小车最小幅值和最大幅值之间时,该灯显示为绿色,表示第一目标监测单元发送的数据有效;否则,如果由第一目标监测单元发送的经纬度数据计算出的第一目标监测单元至驾驶室单元间的水平直线距离小于小车最小幅值或大于小车最大幅值时,塔式起重机将无法对第一目标监测单元所在位置的物体进行吊运操作,该灯显示为红色,表示第一目标监测单元发送的数据无效;如果在一段时间内没有收到第一目标监测单元发出的任何信息,该灯显示为黄色。10-3c-4表示塔式起重机回转方向与角度指示标志,该标志用于辅助驾驶员进行回转操作:系统将根据吊钩监测单元、第一目标监测单元和驾驶室单元的经纬度数据并以驾驶室单元为中心,计算出从吊钩监测单元按顺时针方向至第一目标监测单元间的夹角,并将该夹角显示在箭头的上方;如果该夹角小于180度,则在夹角数值前面显示”+”号,同时显示向右的箭头,表示塔吊应向右回转以实现吊钩向目标物体靠近;而如果该夹角大于180度,则将该夹角与360度相减,并在差值前面显示”-”号,同时显示向左的箭头,表示塔吊应向左回转以实现吊钩向目标物体靠近。因此驾驶员可以根据箭头的方向来获知应回转的方向,通过显示的角度值来获知需回转的角度大小,当显示的角度值为0时,说明吊钩监测单元和第一目标监测单元已经处在同一方向上。校准键10-3c-5包括校准键1和校准键2,其中校准键1用于设置驾驶室单元所在的位置信息,其操作过程如下:首先将第一目标监测单元放置于塔式起重机驾驶室且靠近大臂处,高度略微低于塔式起重机的大臂高度,然后在第一目标监测单元上按下目标定位键,等到触摸式液晶显示屏上指示灯1变为绿色时,点击校准键1,此时,系统会将刚刚接收到的来自于第一目标监测单元的经纬度和海拔高度数据自动存储,作为驾驶室单元的位置数据。校准键2用于设置小车的最大和最小变幅极限,方法是:首先使驾驶室单元和吊钩监测单元都处于正常工作状态下,然后驾驶员操作小车向内变幅,直到触发塔式起重机的向内变幅限位器,然后等吊钩监测单元测量的数据稳定后,点击校准键2,系统将根据吊钩监测单元测量的经纬度数据和驾驶室单元存储的经纬度数据通过相关公式计算出最小幅度,然后存储;对应的,设置最大变幅时,与上述设置最小变幅方法一样,只是驾驶员操作小车向外变幅,直到触发塔式起重机向外变幅限位开关。
图9为本发明实施例提供的一种模式选择开关结构示意图,参照图9,其中10-3a-1为自动模式指示灯,10-3a-2为按钮开关,10-3a-3为手动模式指示灯。其中按钮开关10-3a-2为点动开关,用于进行工作模式选择,如当前为自动模式,则按下后变为手动模式,反之亦然。当选中某种工作模式时,对应该模式的指示灯亮,反之,指示灯熄灭。
本发明的工作原理如下:
在完成了驾驶室单元位置校准和工作模式选择后,将第一目标监测单元置于起吊目标物体处,按下目标定位键12-5,第一目标监测单元则将其位置信息(经、纬度和海拔高度数据)发送给驾驶室单元,同时吊钩监测单元也会自动将其位置信息(经、纬度和海拔高度数据)发送给驾驶室单元,驾驶室单元根据接收到的上述两单元经纬度数据分别计算出两者与其之间相隔的水平直线距离,并将这些数据分别在触摸式液晶显示屏的目标位置数据区10-3c-1和吊钩位置数据区10-3c-2中予以显示;如果计算出来的第一目标监测单元至驾驶室单元间的距离处于小车最小幅值和最大幅值之间,则指示灯2为绿色,表示第一目标监测单元发送的数据有效,否则,指示灯2变红色,表示第一目标监测单元发送的数据无效;同时驾驶室单元还将通过第一无线通讯模块向第一目标监测单元发送相应的反馈信息,表示驾驶室单元已收到第一目标监测单元发送的数据信息以及该数据信息是否有效。如果驾驶员选择手动模式,则驾驶员可根据液晶显示屏上显示的位置信息和相应的提示信息来操作塔机控制器,使吊钩快速移动到目标物体处,以完成物体吊运的相关操作。这里推荐一种优选操作方法:首先使吊钩上升到最高处,然后根据目标位置数据10-3c-1和吊钩位置数据10-3c-2中的距离数据来调整小车的幅度,并使两者的距离数据相同,再通过塔机回转方向与角度指示标志10-3c-4来操作塔机回转,在回转过程中观察夹角数据,当夹角数据显示为0时,停止回转;然后再操作吊钩升降,当吊钩位置数据10-3c-2和目标位置数据10-3c-1中的海拔高度一致时,说明吊钩已经到达目标物体处。
在驾驶室单元接收到第一目标监测单元发出的地面吊装准备工作已就绪的信息后,再采用第二目标监测单元按上述相同的方法向驾驶室单元发送目标物体需要吊运到达目的地的位置信息,当驾驶室单元接收到该新的目标位置信息后,按上述相同的方法将起吊的目标物体转运到目的地,至此一次吊运过程完成。
如果选择自动工作模式,则第一微控制器将通过塔机控制器来控制塔式起重机自动执行上述吊运操作。不同的是,只有当驾驶室单元首先接收到了第一目标监测单元发送的地面准备工作已就绪的信息,同时还接收到另一个置于吊运目的地的第二目标监测单元发送的目标物体卸载位置信息后,才会执行目标物体的自动转运工作。
在选择自动模式前,驾驶员应评估在现有的条件下是否适合使用自动模式,并且在使用自动模式时,驾驶员要时刻注意塔式起重机的运行状态,如果发现执行自动模式会出现潜在的或明显的危险时,驾驶员应立即通过模式选择开关10-3a将塔式起重机从自动模式转换为手动模式,从而避免事故的发生。
图10为本发明实施例提供的一种第一微控制器及其外围电路图,参照图10,第一微控制器即微控制器I采用型号为STM32F103ZET6的32位单片机,其中第6脚接后备区供电电路,第25脚接系统复位电路,第8、9脚接RTC晶振电路,第138、48脚接启动电路,第24、23脚接系统时钟晶振电路,101脚、102脚接GPS定位模块;74、75、76、91、92、93接无线通讯模块。第4脚接模式选择开关。剩下的I/O引脚(有标识符标记的)接触摸式液晶显示屏。
进一步的,对微控制器外围电路的说明:
(1)复位电路是在程序运行出现故障(俗称“跑飞”)的时候,通过触发复位电路能强制使程序从起始位置重新运行,触发复位电路是通过一个点动按钮来触发的,按下就触发复位,松手就停止复位,复位后,程序从起始位置开始运行。
(2)后备区供电电路在外接电源断电时,仅用于给微控制器的后备区域供电,一般后备区电源采用纽扣电池,用来保证微控制器后备区域的数据不丢失以及维持RTC时钟的运行。
(3)关于启动电路:(一共有三种模式)
一般情况下如果想用串口下载代码,则必须配置BOOT0为1(高电平),BOOT1为0(低电平),而如果想让STM32(微控制器)一按复位键就开始跑代码,则需要配置BOOT0为0,BOOT1可任意设置。如果想进行代码调试,则BOOT0为1,B00T1为1。因此,设置可选择的启动电路,主要为日后软件升级提供方便。
(4)系统时钟晶振电路是一个微控制器必须具备的环节,本发明通过外部有源晶振来给微控制器提供所需的时钟频率,系统时钟晶振电路提供的晶振频率越高,微控制器的运行速度越快;微控制器所有指令的执行都是建立在系统时钟晶振电路提供的时钟频率的基础上的。
(5)RTC时钟晶振电路是给微控制器的RTC时钟提供时钟频率。
(6)参考电压:主要用于模数转换的时候,作为模拟电压的参考。
图11为本发明实施例提供的一种第二微控制器、第三微控制器及其外围电路图,参照图11,第二微控制器、第三微控制器即微控制器II、微控制器III采用型号为STC15f2k60s2的8位单片机,其中,引脚18、19接系统时钟晶振电路,引脚9接系统复位电路。P0口(34-39引脚)接无线通讯模块,24-26引脚接反馈指示灯。10、11脚接GPS定位模块。
图12为本发明实施例提供的一种第一直流稳压电源电路图,参照图12,第一直流稳压电源的前端为降压整流滤波输出电路,将交流电转化为12V直流电。MP2359为降压模块,其输入为前端输出的12V直流电,经该模块降压为5V,同时还经过AMS1117-3.3模块降压为3.3V,给主机单元供电。(MP2359:输入电压范围:4.5-24V,输出:5V;AMS1117-3.3:输入:5V,输出:3.3V)。
图13为本发明实施例提供的一种第二直流稳压电源和第三直流稳压电源电路图,参照图13,L7805为稳压模块,输入电压范围为9~35V的直流电,经该模块降压为5V,同时还经过AMS1117-3.3模块降压为3.3V,给主机单元供电。(L7805:输入电压范围:9~35V DC,输出:5V;AMS1117-3.3:输入:5V,输出:3.3V)。
图14为本发明实施例提供的一种按键驱动电路电路图,参照图14,该驱动电路包括目标定位键和定位完成键,74LS00是两个4输入与非门,内含两组4与非门,采用该芯片能够解决机械按键因抖动而产生的误操作的问题。
图15为本发明实施例提供的一种无线通讯模块电路图,参照图15,所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块均采用图15所示的电路结构,该电路采用NRF24L01芯片,采用3.3V电源供电。
图16为本发明实施例提供的一种定位模块电路图,参照图16,上文第一定位模块、第二定位模块以及第三定位模块均可以采用图16所示的电路结构,其可以采用GPS进行定位,即GPS定位模块电路,采用UBLOX公司的NEO-6M模组,具有50个通道,追踪灵敏度高达-161dBm,测量输出频率最高可达5Hz。该模块自带高性能无源陶瓷天线(如在室内使用,需接外置有源天线),兼容3.3V和5V单片机系统,并自带可充电后备电池(支持温启动或热启动)。
需要说明的是,上文图10至图16所示的电路图,仅作为一种示例对本发明的各个实施例进行说明,其对于本发明的具体实现方式并不予以限定。
图17为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位方法的流程示意图,所述方法应用于塔式起重机上,所述塔式起重机包括:驾驶室单元、吊钩监测单元和第一目标监测单元;其中,所述驾驶室单元设置于所述塔式起重机的驾驶室单元内;所述吊钩监测单元设置于所述吊钩上;所述第一目标监测单元设置于被吊物体上;参照图17,所述方法,包括如下步骤:
步骤100、所述吊钩监测单元获取吊钩的位置信息;
步骤101、所述第一目标监测单元获取被吊物体的位置信息;
步骤102、所述驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
本发明实施例提供的一种塔式起重机定位方法,通过吊钩监测单元获取吊钩的位置信息,所述第一目标监测单元获取被吊物体的位置信息;进一步通过驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置,从而实现塔式起重机的快速定位,提高了塔式起重机的工作效率。
可选的,所述塔式起重机,还包括:第二目标监测单元;
则在图17的基础上,图18为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位方法的流程示意图,参照图18,在步骤102之后,还包括:
步骤103、所述第二目标监测单元获取所述被吊物体的目标位置信息;
步骤104、所述驾驶室单元在所述吊钩与所述被吊物体固接后,根据所述被吊物体的目标位置信息将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置。
具体的,在步骤104之前,所述驾驶室单元接收所述第一目标监测单元发送的定位完成消息;
则步骤104的一种可行的实现方式为:
步骤104-1、所述驾驶室单元控制所述吊钩升起至最高位置;
步骤104-2、所述驾驶室单元根据所述吊钩的活动范围信息转动所述塔式起重机的大臂,将所述吊钩移动至所述被吊物体的目标位置的正上方;
步骤104-3、所述驾驶室单元将所述吊钩定位至所述被吊物体的目标位置。
可选的,还包括一种可能的实现方式:所述驾驶室单元在确认所述被吊物体的位置信息有效后,向所述第一目标监测单元发送响应信息。
在图17的基础上,图19为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位方法的流程示意图,参照图19,在步骤100之前,还包括:
步骤105、所述驾驶室单元获取所述驾驶室单元的位置信息;
步骤106、所述驾驶室单元控制所述吊钩监测单元移动至所述塔式起重机的大臂的限位位置获取所述塔式起重机的大臂的限位位置的位置信息;
步骤107、所述驾驶室单元根据所述驾驶室单元的位置信息和所述塔式起重机的大臂的限位位置的位置信息确定所述吊钩的活动范围信息;
则步骤102具体包括:
步骤102-1、所述驾驶室单元根据所述吊钩的位置信息、所述被吊物体的位置信息和所述吊钩的活动范围信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置。
对于上述步骤105,其可以有多种可能的实现方式,下面给出几种可行的实现方式进行说明:
方式一:手动将吊钩监测单元移动至所述驾驶室单元所处的位置来获取所述驾驶室单元的位置信息;
方式二:由于小车最小变幅极限位置与所述驾驶室单元之间存在一个位置差,可以通过人为测量获得该位置差,并将位置差预置在驾驶室单元中。在每次搭建好塔式起重机后,所述驾驶室单元控制吊钩监测单元移动至最小变幅极限位置,获取吊钩监测单元在该最小变幅极限位置的位置信息,再根据该最小变幅极限位置的位置信息与预置的位置差确定所述驾驶室单元的位置信息;
方式三:在驾驶室单元上增设一个定位模块用于获取所述驾驶室单元的位置信息。
下面通过具体实施例对塔式起重机定位方法进行说明。
图20和21为本发明实施例提供的另一种塔式起重机的结构示意图,参照图20及图21,A为驾驶室单元,B为目标监测单元,C为吊钩监测单元,X为小车;D1指驾驶室单元与目标监测单元之间的水平直线距离,即图中半径AB的长度;D2为驾驶室单元与吊钩监测单元之间的水平直线距离,即图中AC的长度;L1为吊钩监测单元与目标监测单元的垂直直线距离;L2为驾驶室单元与吊钩监测单元的垂直直线距离。
首先,通过触摸式液晶显示屏上的校准键1和目标监测单元将驾驶室单元的经纬度数据和海拔高度数据测量出来,并存储在第一微控制器中;然后通过吊钩监测单元测量出小车的最小和最大变幅幅度,并存储在第一微控制器中(测量方法见上述具体实施方式的说明)。然后驾驶室单元接收目标监测单元和吊钩监测单元发送的经纬度和海拔高度数据,根据驾驶室单元和目标监测单元的经纬度数据可以计算出距离D1,同样根据驾驶室单元和吊钩单元的经纬度数据可以计算出距离D2,再根据驾驶室单元、目标监测单元和吊钩监测单元的经纬度数据可以计算出角度Θ(该Θ角即为∠CAB,以AC为起始边,AB为终止边,沿顺时钟方向的角度)(D1、D2和Θ可以利用现有的数学公式直接计算出来)。另外,由吊钩监测单元测量的海拔高度与目标监测单元测量的海拔高度相减,即可得到L1,由驾驶室单元测量的海拔高度与吊钩单元测量的海拔高度相减,即可得到L2。
具体的,首先将小车的幅度D2通过手动操作或自动操作调整到与D1相等,则吊钩监测单元与目标监测单元将处在同一个圆周上;然后再调整Θ角度,如果计算出的Θ大于180°,则说明塔机应按逆时钟方向回转才能更快的到达目标监测单元上方,反之应按顺时钟方向回转,具体可根据触摸式液晶显示屏上的箭头方向来调节,当Θ角度调到0时,则说明吊钩监测单元与目标监测单元已处于同一条垂直线上;接着调整吊钩的海拔高度,当L1的值接近0时,说明吊钩监测单元与目标监测单元处于同一海拔高度。至此,已使吊钩移动到了所需吊运的目标物体上。
其中,D1、D2的计算方法:即已知两点的经纬度数据来计算两点间的距离,由于所述两点间的距离相对于地球来说,非常微小,因此这两点间的距离可近似看作是直线距离,而两点的经纬度数据可看作是两点的直角坐标,因此上述问题就是根据两点的直角坐标计算两点间的直线距离。
计算公式为:式中:x1、x2和y1、y2分别表示两点的经纬度数据。
Θ角的计算方法:即计算∠CAB角的大小,由于A、B、C三点的坐标已知,因此可以得出AB向量和AC向量来,再由这两向量即可求出夹角∠CAB来(有现成的计算公式)。
对于L1和L2,可以直接根据各测量单元测量的海拔高度计算出来,即:
L1=吊钩监测单元海拔高度—目标监测单元海拔高度;
L2=驾驶室单元海拔高度—吊钩监测单元海拔高度。
进一步的,在自动模式下,塔机在吊运目标物体时,有一个规范的吊运模式:即首先将吊钩垂直上升到最大高度(L1+L2,该高度略低于驾驶室单元的高度),然后水平调整小车的幅度,使小车的幅度D2值调整到与D1相等,再通过回转塔机的大臂来调整Θ角,并使Θ调整为0°,最后再垂直下降吊钩,使其海拔高度与第一地面监测单元(即被吊目标物体的起始位置)的海拔高度一致,也即使L1的值为0,至此完成了将吊钩移动至目标物体处,也即完成了物体吊运的第一步。
在吊运目标物体的过程中,驾驶室单元需同时接收到第一目标监测单元的“定位完成”命令和第二目标监测单元(该单元所在位置即被吊目标物体的目的位置)的“目标定位”命令,然后使吊钩上升到最大高度(L1+L2),再水平调整小车的幅度,使小车的幅度值D2调整到与D1相等,然后再通过回转塔机的大臂来调整Θ角,并使Θ角调整到0°,最后垂直下降目标物,使其海拔高度与第二地面监测单元的海拔高度一致,也即使L1的值为0,至此便实现了将目标物体吊运到了其目的地址,完成了物体的吊运操作。
在上述吊运模式中,由于首先将吊钩垂直上升到最大高度,然后再调整小车幅度和回转,最后再垂直下降吊钩,因此一般情况下可避开障碍物。
在自动模式下,由于所采用的吊运模式一般可避开障碍物,另外塔机的移动速度是固定的,一般情况下不会出现危险情况。
在自动模式下,如果驾驶员发现可能会出现危险情况,则驾驶员可以通过模式选择开关,立即退出自动模式,转而进入手动模式。在退出自动模式后,塔机将维持在退出自动模式瞬间的运行状态不变,之后塔机可按手动模式运行。
不管在那种模式下,驾驶室单元都会事先判断目标监测单元发送的经纬度数据是否有效,即判断计算出来的D1是否处于小车最小和最大变幅区间之内。
可选的,在驾驶室单元收到了目标监测单元发送的“目标定位”信息(即目标监测单元所在位置的经纬度和海拔高度数据)时,驾驶室单元将根据接收的经纬度数据算出目标监测单元与其相隔的水平直线距离D1,并判断该距离D1是否处于小车最小幅值和最大幅值之间;若D1处于小车最小幅值和最大幅值之间,则驾驶室单元会向目标监测单元发送一个数据有效的反馈信号,否则将发送一个数据无效的反馈信号;如果驾驶室单元没有收到目标监测单元发送的“目标定位”信息,则驾驶室单元将不会发送相应的反馈信息。
在驾驶室单元收到目标监测单元发送的“定位完成”信息后,驾驶室单元将只向目标监测单元反馈一个表示已接收到该信息的反馈信号,而不会对接收到的信息进行分析判断。
图22为本发明实施例提供的一种塔式起重机定位方法的示意图,参照图22,为本发明的完整工作流程,在该图中,A为驾驶室单元,B为目标监测单元,C为吊钩监测单元,D为第二目标监测单元。其完整的工作过程如下(忽略吊钩的垂直升降过程):
首先,通过调整小车幅度,将小车由K处移动到L处,然后通过回转大臂,使Θ角为0°,也就是将吊钩由L处移动到M处,此时即到达了目标监测单元B的垂直上方,然后调整吊钩的海拔高度,最终到达目标监测单元B所在的水平面。至此,第一阶段完成。
在第二阶段,同理,通过调整小车幅度,将小车由M处移动到N处,然后通过回转大臂,使α角为0°,也就是将吊钩由N处移动到O处,此时即到达了第二目标监测单元D的垂直上方,然后调整吊钩的海拔高度,最终到达目标监测单元D所在的水平面。
进一步的,图23为本发明实施例提供的另一种塔式起重机定位方法的示意图,参照图23,包括如下步骤:
步骤200、通过“校准键1”和“校准键2”获取驾驶室单元的经纬度和海拔高度数据,以及塔吊大臂两端的限位距离;
步骤201、检测塔机是否处于自动模式;
步骤202、检测是否接收到了目标监测单元发送的“目标定位”信息;
步骤203、对该信息进行处理,计算出驾驶室单元至目标监测单元的水平直线距离D1,以及吊钩监测单元和目标监测单元相对于驾驶室单元的夹角Θ,并将相关数据信息予以显示;
步骤204、将吊钩上升至最大高度;
步骤205、通过调整小车的幅度使吊钩至驾驶室单元的距离等于D1;
步骤206、通过回转塔机大臂,使夹角Θ为0°;
步骤207、将吊钩垂直下放,直到与目标监测单元的海拔高度一致;
步骤208、停止运行,是否接收到目标监测单元发送的“定位完成”和第二目标监测单元发送的“目标定位”信息;
步骤209、对接收到的信息进行处理,计算出驾驶室单元至第二目标监测单元的水平直线距离D3,以及吊钩监测单元和第二目标监测单元相对于驾驶室单元的夹角Θ1,并将相关数据信息予以显示;
步骤210、将目标物体吊升至最大高度;
步骤211、调整小车的幅度,使吊钩至驾驶室单元的水平直线距离等于D3;
步骤212、通过回转塔机大臂,使夹角Θ1为0°;
步骤213、将目标物体垂直下放,直到与第二目标监测单元的海拔高度一致;
步骤214、停止运行,卸载货物,一个吊运周期结束。
本发明上述实施例,首先将目标监测单元置于需要吊运的目标物体处,然后按下目标监测单元上的目标定位键,目标监测单元将第二定位模块检测到的被吊物体经纬度及海拔高度数据经第三无线通讯模块发送给驾驶室单元,并在触摸式液晶显示屏上予以实时显示;同时,吊钩监测单元也将第一定位模块检测到的吊钩所在位置的经纬度及海拔高度数据发送给驾驶室单元,并在触摸式液晶显示屏上予以实时显示;驾驶室单元针对接收到的两组数据进行处理,如果塔式起重机工作在自动模式,则第一微控制器将通过给塔机控制器发送相应的控制指令使吊钩自动移动至目标物体处,而如果塔式起重机工作在手动模式,则驾驶员可根据液晶显示屏上显示的两组经纬度和海拔高度数据以及相应的提示信息来操作塔机控制器,使吊钩快速移动到目标物体处,实现吊钩对目标物体的快速定位,从而达到提高吊运工作效率的目的。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种塔式起重机定位装置,其特征在于,包括:驾驶室单元、吊钩监测单元和第一目标监测单元;
所述吊钩监测单元,用于获取吊钩的位置信息;
所述第一目标监测单元,用于获取被吊物体的位置信息;
所述驾驶室单元,用于根据所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置;
第二目标监测单元,用于获取所述被吊物体的目标位置信息;
所述驾驶室单元,还用于在所述吊钩与所述被吊物体固接后,根据所述被吊物体的目标位置信息将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置;
所述吊钩的位置信息包含所述吊钩的经纬度和海拔高度数据;所述被吊物体的位置信息包含所述被吊物体的经纬度和海拔高度数据;所述被吊物体的目标位置信息包含所述被吊物体的目标位置的经纬度和海拔高度数据;
所述驾驶室单元包括:第一微控制器、第一无线通讯模块、操作面板和第一直流稳压电源;所述第一微控制器分别与所述第一无线通讯模块以及所述操作面板相连;
所述吊钩监测单元包括:第二微控制器、第一定位模块、第二无线通讯模块和第二直流稳压电源;所述第二微控制器分别与所述第一定位模块和所述第二无线通讯模块相连;
所述第一目标监测单元包括:第三微控制器、第二定位模块、第三无线通讯模块和第三直流稳压电源;所述第三微控制器分别与第二定位模块以及所述第三无线通讯模块相连;
所述第一定位模块,用于获取所述吊钩的位置信息;
所述第二无线通讯模块,用于将所述吊钩的位置信息发送给所述第一无线通讯模块;
所述第二定位模块,用于获取所述被吊物体的位置信息;
所述第三无线通讯模块,用于将所述被吊物体的位置信息发送给所述第一无线通讯模块;
所述第一微控制器,用于根据所述第一无线通讯模块获取的所述吊钩的位置信息和所述被吊物体的位置信息将所述吊钩定位至所述被吊物体的位置信息对应的位置;
所述第一无线通讯模块,还用于在所述第一微控制器确认所述被吊物体的位置信息有效后,向所述第三无线通讯模块发送响应信息;
所述操作面板,包括:模式选择开关、塔机控制器和触摸式液晶显示屏;
其中,所述模式选择开关与所述第一微控制器相连,所述模式选择开关,用于选择塔式起重机工作在自动模式或者手动模式;
所述塔机控制器与所述第一微控制器相连,所述塔机控制器,用于对塔式起重机的工作状态进行控制,所述工作状态包括吊钩的垂直升降控制、小车幅度控制和大臂回转控制;
所述触摸式液晶显示屏与所述第一微控制器相连,所述触摸式液晶显示屏用于显示塔式起重机正常工作所需控制参数及显示相关状态信息。
2.根据权利要求1所述的塔式起重机定位装置,其特征在于,所述第二目标监测单元包括:第四微控制器、第三定位模块、第四无线通讯模块和第四直流稳压电源;所述第四微控制器分别与第三定位模块以及所述第四无线通讯模块相连。
3.根据权利要求1所述的塔式起重机定位装置,其特征在于,第三定位模块,用于获取所述被吊物体的目标位置信息;
第四无线通讯模块,用于将所述被吊物体的目标位置信息发送给第一无线通讯模块。
4.根据权利要求1所述的塔式起重机定位装置,其特征在于,所述第一目标监测单元,还包括:目标定位键、定位完成键和反馈指示灯;
其中,所述目标定位键与所述第三微控制器相连;所述目标定位键,用于启动所述第二定位模块对所述被吊物体的目标位置信息的检测;
所述定位完成键与所述第三微控制器相连;所述定位完成键,用于触发所述第三无线通讯模块向所述第一无线通讯模块发送地面吊装准备工作已就绪的信息;
所述反馈指示灯与所述第三微控制器相连,所述反馈指示灯,用于当按下所述目标定位键或所述定位完成键时,显示第一状态指示;所述第一状态指示表示所述第三无线通讯模块正向所述第一无线通讯模块发送数据信息;当所述第三无线通讯模块接收到所述第一无线通讯模块发送的所述响应信息时,显示第二状态指示;所述第二状态指示表示所述被吊物体的位置信息有效;当所述被吊物体的位置信息无效时,显示第三状态指示;所述第三状态指示表示所述被吊物体的位置信息无效;当所述第三无线通讯模块接收第四无线通讯模块发送的请求消息时,显示第四状态指示;所述第四状态指示表示能够将所述被吊物体移动至所述被吊物体的目标位置。
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